De nos jours, l'épidémiologie des bactéries multi-résistantes a évolué et ne se limite plus aux milieux hospitaliers. En effet, les animaux sont désormais considérés comme d’importants réservoirs de bactéries multi-résistantes, notamment des Bacilles à Gram négatif sécréteurs de bêta-lactamases et/ou résistant à la colistine. L'émergence de ces bactéries chez les animaux est due principalement à l’utilisation excessive d’antibiotiques en tant que prophylaxie et facteurs de croissance. Le transfert d’organismes multi-résistants aux antibiotiques provenant d’animaux vers les humains est un problème majeur pouvant entrainer de graves infections. La transmission zoonotique se fait par contact direct/indirect mais aussi par voie environnementale. Au Liban, plusieurs études ont été menées dans les hôpitaux et ont montré une prévalence élevée de bactéries multi-résistantes. En revanche, ces études sont rares dans le milieu vétérinaire. Le but de ce travail de thèse est de décrire l'épidémiologie des organismes multi-résistants dans les animaux d’élevage destinés à la consommation au Liban. Le typage des bactéries par MLST et le séquençage du génome entier ont été utilisés pour décrire la prévalence des organismes multi-résistants et les mécanismes de résistance chez les souches isolées. Nous pouvons ainsi conclure que les élevages de poulets et de porcs sont de puissants réservoirs de gènes de résistance BLSE et mcr-1 au Liban. La dissémination de la résistance semble être polyclonale et liée à la propagation de plasmides porteurs de gènes de résistance. Par conséquent, l'utilisation de la colistine en médecine vétérinaire au Liban doit être interdite. / Nowadays, the epidemiology of multi-drug resistance has changed and is no more confined to the hospital settings. Food producing animals are increasingly regarded as potent reservoirs of multi-drug resistant organisms i.e. beta lactamase producers and colistin-resistant Gram-negative bacilli. The emergence of multi-drug resistance in animals is thought to be mainly driven by the overuse of antibiotics as growth promoters and prophylaxis. The dissemination of resistant organisms in animals is sparked by the concern of being transferred to humans where they can be candidates for infections with limited therapeutic options. The zoonotic transmission of resistant organisms from animals to humans occurs mainly via direct/indirect contact but also via environmental routes. In Lebanon, several studies were conducted in hospitals and showed a high prevalence of multi-drug resistance; unlikely, these studies are scarce in animals. The aim of this thesis research was thus to describe the epidemiology of multi-drug resistant organisms in Lebanese Livestock Multi-locus sequence typing and whole genome sequencing were used to describe the prevalence of multi-drug resistant organisms and the corresponding mechanisms of resistance in the isolated strains from chicken, pigs, farmers and environment. Chicken and swine farms showed to be potent reservoirs of ESBL and mcr-1 genes in Lebanon. The dissemination of multi-drug resistance appears to be multi-clonal and related to the spread of plasmid carrying resistance genes. Colistin use in veterinary medicine in Lebanon should be banned.

La biodisponibilité d'un composé minéral dépend de sa solubilité in vivo contrôlée par ses propriétés physicochimiques. Cependant, les caractéristiques physicochimiques qui influencent la solubilité et la biodisponibilité des produits utilisés en nutrition animale ne sont pas clairement connues. L'oxyde de zinc (ZnO) est un additif alimentaire couramment utilisé pour satisfaire le besoin en zinc (Zn) des animaux monogastriques. L'objectif de ce projet était de caractériser plusieurs types de ZnO utilisés en nutrition animale pour mieux appréhender leur devenir dans le tractus digestif et leur biodisponibilité. Les différentes sources de ZnO ont des propriétés physicochimiques variables qui influencent leurs cinétiques de dissolution. Une quarantaine d'échantillons de ZnO collectés à travers le monde auprès d'industries de la nutrition animale ont été caractérisés en termes de densité, densité tassée, taille de particules, forme, aire spécifique et cinétiques de dissolution. Une analyse en composantes principales (ACP) a été réalisée pour identifier les caractéristiques les plus pertinentes et classer les échantillons par familles. La nature des paramètres les plus pertinents suggère un mécanisme en deux étapes : dissolution de ZnO en ions Zn2+ à la surface des particules, suivie d'une diffusion vers la solution. La vitesse de dissolution détermine probablement le devenir de ZnO dans le tractus gastro-intestinal et pourrait donc expliquer les différences de performances. Une étude in vivo de produits représentatifs de chaque famille a permis de déterminer les effets des caractéristiques physicochimiques sur la biodisponibilité. Une étude dose-réponse a été réalisée sur des poulets Cobb en croissance (8 à 23 jours d'âge) soumis à un régime de base contenant 23 ppm de zinc ou à 14 régimes supplémentés à raison de 6 ou 12 ppm de ZnO (6 sources différentes) ou de sulfate de Zn. La teneur en zinc du tibia a été utilisée pour estimer la biodisponibilité relative des différentes sources de ZnO par rapport au sulfate de Zn utilisé comme référence (100%). La biodisponibilité des différentes sources variait entre 49% à 160%. La taille des agrégats et la surface spécifique expliquent une large part de la variabilité sur la biodisponibilité. En conclusion, les propriétés physicochimiques de ZnO permettent d'expliquer partiellement la variabilité observée des biodisponibilités du zinc car la complexité des phénomènes physiologiques rend difficile une telle prédiction / The bioavailability of a trace mineral source is related to its in vivo solubility, which in turn is determined by its physicochemical properties. It is still not clear which characteristics are more relevant in affecting solubility and bioavailability of feed compounds. Zinc Oxide (ZnO) is a common feed additive used to supplement zinc in the diet of monogastrics animals. However, different sources have shown different responses in animal bioavailability. This project aims to characterize different feed grade ZnO to better clarify their fate in the digestive tract and explain differences in bioavailability. It was hypothesized that the different sources of feed grade ZnO have various physicochemical properties that lead to distinct dissolution kinetics. Over 40 samples of ZnO have been collected from the feed industry worldwide. Samples were analyzed for density, tapped density, particle size, shape, specific area and dissolution kinetics. A principal component analysis (PCA) was performed to define the most relevant characteristics and categorize the samples into groups. The results showed that there is not only one variable influencing the kinetics of dissolution. It suggests a dissolution mechanism in 2 steps, in which there is the dissolution of ZnO into Zn ions in the surface of the particle, followed by a diffusion to the bulk solution. The speed of dissolution can determine the fate of zinc oxide products in the gastrointestinal tract and therefore may explain the different results in animal performance. Representative products from each family were selected for an in vivo trial to measure the effect of their characteristics on the zinc bioavailability. Male Cobb broilers were used in a dose-response experiment from 8 to 23 days of age. Treatments consisted of a basal diet with 23 ppm of zinc and 14 diets supplemented with 6 or 12 ppm of Zn in the form of different oxides or sulfate. Bone zinc was used to determine zinc bioavailability. The bioavailability of the different sources varied from 49 to 160% considering zinc sulfate as the reference. Aggregate size and specific surface area explain a large part of the variability observed on values of bioavailability. In conclusion, physicochemical properties of ZnO can partly explain the variability observed in terms of Zn biological value. However, the complexity of physiological processes makes difficult the prediction of Zn bioavailability based only on these characteristics

L'objectif de cette thèse est double : examiner en détails d'une part, les liens entre les différents critères obtenus à partir de différents types d'information, tels que les marqueurs moléculaires, les pedigrees ou les phénotypes des caractères quantitatifs, et d'autre part, l'évolution conjointe de la variabilité neutre et de la variabilité sélectionnée. En fonction de la nature des informations, la variabilité génétique et son évolution sont décrites par différents paramètres qui s'appuient sur des modèles sous-jacents plus ou moins complexes et la représentation qu'on se fait de la diversité génétique sera donc plus ou moins réaliste. Ainsi, l'analyse du polymorphisme nous donne directement une image précise de la diversité au niveau du génome. Par exemple, les génotypes et les fréquences alléliques de gènes candidats, ou plus généralement de marqueurs moléculaires, nous donnent directement accès au polymorphisme spécifique à des gènes identifiés en des endroits précis du génome ; quant aux analyses basées sur les pedigrees, elles traduisent le polymorphisme en un locus neutre et anonyme, n'importe où dans le génome. Par contre, l'analyse des phénotypes nécessite des modèles de représentation plus complexes et nous une vue d'ensemble générale de la diversité génétique. Les principales méthodes pour l'analyse de la diversité génétique à partir d'informations de natures différentes, et celles utilisées au cours de cette thèse, sont présentées dans le premier chapitre. Les chapitres 2, 3 et 4 constituent une valorisation des différents types d'informations issues de lignées expérimentales de poulets sélectionnées pour des critères de réponse immunitaire. L'ensemble de ces analyses constitue une analyse intégrée de la diversité génétique. Dans le chapitre 2, nous analysons la diversité génétique et le gain génétique, sur la base des performances et des données généalogiques. Les valeurs observées de consanguinité et de gain génétique sont confrontées à des valeurs prédites à partir de modèles théoriques : les méthodes déterministes ont permis d'obtenir des valeurs prédictives proches des valeurs observées, les différences étant principalement dues à l'écart entre les hypothèses sur le schéma de sélection et la réalité, et les simplifications mathématiques faites dans les modèles de prédiction. Nous avons également testé l'effet du schéma de sélection sur la consanguinité et les autres critères de diversité génétique obtenus à partir des généalogies. Le nombre efficace d'ancêtres s'est révélé être le paramètre le plus pertinent pour suivre l'évolution de la diversité génétique puisqu'il prend en compte la perte de diversité qui a lieu au cours des générations sous l'effet de la dérive génétique. L'estimation des paramètres génétiques et leur évolution sont présentées au chapitre 3, ainsi que l'évolution du polymorphisme d'un gène candidat. Afin de tester la neutralité du CMH sur les caractères de nos lignées sélectionnées, nous avons analysé les composant de la variance et avons également comparé l'évolution du polymorphisme dans les lignées avec l'évolution théoriques issues de modèles de prédiction. Au-delà de la mise en évidence de l'effet du CMH dans la réponse immunitaire, cette étude a permis de souligner l'intérêt de combiner différentes approches afin de juger de l'effet d'un gène candidat, et de son évolution, et ce plus particulièrement quand ce gène présente des allèles rares. Nous avons également examiné les variations de la diversité génétique additive au cours du temps, en tentant de surmonter les difficultés pour estimer les paramètres génétiques liées au modèle théorique sous-jacent (modèle polygénique infinitésimal). Pour cela, nous avons testé l'augmentation du nombre de générations disponibles pour l'analyse par REML, et l'utilisation de l'information de quelques générations seulement ; ces approches se sont avérées satisfaisantes pour observer l'évolution de la variance génétique additive et inférer sur l'effet de la sélection sur la réduction de la variance génétique additive. Dans le chapitre 4, nous avons analysé et comparé l'évolution du polymorphisme de marqueurs moléculaires supposés neutres ou soumis à sélection. Afin de mettre en évidence la signature de sélection laissée par les QTL, nous avons combiné différentes méthodes, simulations et méthodes statistiques. L'étude a montré l'intérêt de comparer l'image de la diversité génétique définie par le polymorphisme de marqueurs situés dans des zones QTL à celle définie par le polymorphisme des marqueurs supposés neutres. Au travers des différents chapitres, la modélisation est apparue comme une approche efficace pour prédire l'évolution des populations sélectionnées, même si les hypothèses de modélisation faites (telles que le model additif polygénique, la normalité des distributions ou la population des fondateurs sous équilibre de Hardy-Weinberg, etc.) ne correspondent pas exactement au réel modèle biologique. La taille efficace de la population (Ne) est un paramètre clé dans l'estimation de la variabilité génétique que nous avons estimé dans les lignées expérimentales de poulets, soit à partir des généalogies, soit à partir des variations des fréquences alléliques. Il est apparu que les estimations faites à partir des généalogies étaient toujours inférieures aux estimations faites à partir des fréquences alléliques, quelque soit le type de locus considéré (gène candidat, markers supposé neutre ou soumis à sélection). L'estimation de Ne à partir des fréquences alléliques des marqueurs neutres a donné une valeur plus faible que celle à partir des fréquences alléliques des marqueurs soumis à sélection. Ceci nous permet de dire que la diversité génétique est plus réduite dans les régions soumises à sélection que dans le reste du génome. Au chapitre 5, nous n'avons pas analysé la diversité génétique en elle-même mais les conséquences d'une réduction de cette diversité génétique. L'étude a porté sur anomalies génétiques dans les populations ayant subi un fort goulot d'étranglement, telles que la population française bovine laitière Prim'Holstein. Nous avons montré que l'origine des pics de veaux mort-nés venait du très faible nombre de pères et de leur utilisation non équilibrée. Nous avons aussi examiné les conséquences, à court terme et à long terme, d'une contre sélection exercée sur l'allèle délétère responsable d'une anomalie.

Une gestion précise des apports de phosphore (P) aux volailles est un enjeu important dans le domaine de la production avicole où il demeure un nutriment essentiel pour les performances des oiseaux, mais se doit d’être utilisé de façon précise pour nourrir les plantes afin d’éviter les problèmes environnementaux qui y sont associés. Le but de ce travail de maîtrise était de simuler le devenir du P alimentaire chez le poulet de chair à l’aide de la modélisation mécaniste en 1) évaluant la digestibilité iléale du P chez le poulet de chair à l’aide de l’outil de méta-analyse, 2) simulant la croissance des tissus protéique et lipidique et 3) en estimant la répartition de ces minéraux dans les différents tissus pour moduler l’excrétion du P selon les objectifs de production (ex. : optimisation des performances, diminution de l’excrétion de P). Dans un premier temps, la méta-analyse a permis d’étudier les interactions entre le calcium (Ca), les différentes formes de P et la phytase microbienne (PhytM). De façon générale, les rations riches en P phytique (PP) et en Ca ont montré une réponse plus élevée en termes de P digestible à la PhytM. Dans un deuxième temps, le modèle a permis d’estimer la répartition du P et du Ca dans les différents tissus, et ce, selon différents apports phosphocalciques. Ces simulations ont accentué l’importance d’un ratio Ca:P équilibré pour une utilisation optimale des deux minéraux par les poulets de chair et ce ratio doit être mis en lien avec l’apport de P donné aux oiseaux. En effet, considérant que les deux se déposent ensemble au niveau de l’os sous la forme d’hydroxyapatite, si le premier est apporté en excès par rapport à l’autre, il sera excrété et ainsi perdu engendrant une perte économique pour le producteur. Ce travail de maîtrise a donc permis d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes contrôlant l’utilisation digestive et métabolique de P en lien avec les apports de Ca et de phytase microbienne et de développer un modèle mécaniste permettant de simuler le devenir métabolique du P et du Ca chez le poulet de chair. Les connaissances générées contribuent au développement d’outil d’aide à la formulation répondant aux enjeux de la durabilité de la production avicole.

Titre de l'écran-titre (visionné le 24 novembre 2023) / L'objectif de ce travail était d'étudier l'effet d'une réduction de la teneur en protéine brute (PB) dans les aliments des poulets de chair sur le rendement et la qualité de la viande de poitrine dans une optique de réduction des émissions d'azote dans l'environnement. Pour ce faire, un total de 1,269 poussins mâles de la souche Ross 308 ont été placés dans un design expérimental en blocs complets randomisés et nourris d'un de trois régimes : un témoin (20,4 et 19,5 % de PB en croissance et en finition, respectivement), un régime réduit de 1,5 % (PB-1,5 %) et un régime réduit de 3,0 % (PB-3,0 %) en PB en phase de croissance et de finition, respectivement. À 35 jours, 108 oiseaux (36 poulets/groupe) ont été abattus et découpés pour évaluer le rendement de la carcasse et la qualité de la viande de poitrine. Les résultats ont montré que les régimes expérimentaux n'avaient d'impact significatif ni sur le poids corporel ni sur l'efficacité alimentaire. Cependant, ils significativement ont réduit (P < 0,001) l'ingéré total d'azote (-7,46 et -11,9 % pour PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). En termes de qualité de la viande de poitrine, les régimes expérimentaux n'étaient associés qu'à une tendance (P = 0,07) du pH ultime à augmenter (5,75, 5,79 et 5,81 pour le témoin, PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). Les filets de poitrine des groupes PB-1,5 % et PB-3,0 % présentaient des valeurs de l'indice de jaune et de perte d'eau après cuisson significativement (P < 0,001) inférieures à celles du témoin. De plus, la solubilité, l'index de l'activité et de la stabilité d'émulsion des fractions sarcoplasmiques et myofibrillaires des protéines musculaires n'ont pas été influencés par les régimes alimentaires. Par ailleurs, la baisse de PB était associée à une augmentation (P < 0,01) du rendement en poitrine (18,39, 19,21 et 19,61 % pour le témoin, PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). De plus, la teneur de la viande en protéines et en lipides intramusculaires n'a pas été affectée par les régimes expérimentaux. En conclusion, ce projet a démontré que la teneur en PB des régimes de croissance et de finition des poulets de chair pouvait être réduite de 3,0 % sans effets négatifs sur les performances ou sur la qualité de la viande tant que les besoins en acides aminés sont adéquatement couverts. / The objective of this work was to investigate the effect of reducing dietary crude protein (CP) content in broilers' diets to reduce nitrogen emissions on breast meat yield and quality. To achieve this, a total of 1,269 male chicks of the Ross 308 were placed in a randomized complete block design and fed one of three diets: a control (20.4 and 19.5% CP in the grower and finisher phase, respectively), a diet with 1.5% reduction (CP-1.5%) and a diet with a 3.0% reduction (CP-3.0%) of CP content in both, the grower and finisher phases. At 35 days, a total of 108 birds (36 chickens/group) was slaughtered and butchered to evaluate carcass yield and breast meat quality. The results showed that the experimental diets had no significant impact on body weight or feed efficiency. However, they significantly reduced (P < 0.001) total nitrogen intake (-7.46 and -11.9% for CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). In terms of breast meat quality, the experimental diets were only associated with a tendency (P = 0.07) of the ultimate pH to increase (5.75, 5.79 and 5.81 for control, CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). Breast fillets from the CP-1.5% and CP-3.0% groups showed lower yellowness and lower cooking loss values in comparison to the control group (P < 0.001). In addition, the solubility, the emulsion activity and stability indices of the sarcoplasmic and myofibrillar fractions of muscle proteins were not influenced by the experimental diets. Also, the reduction in CP was associated with a significant increase (P < 0.01) in breast yield (18.39, 19.21 and 19.61% for control, CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). Moreover, the meat content of protein and lipid was not affected by the experimental diets. In conclusion, this study showed that the CP content in the grower and finisher diets of broiler chickens can be reduced by up to 3.0% without negative effects on performance or on meat quality as long as amino acid requirements are adequately met.

Deux expériences ont été effectuées afin d'évaluer l'effet de l'ajout de la phytase à un aliment à faible teneur en phosphore disponible (NPP) sur les performances des poulets de chair et les rejets de phosphore dans la litière lorsque des programmes alimentaires à plusieurs phases sont appliqués. Un total de 3240 poussins femelles (expérience 1) et 3060 poussins mâles (expérience 2) Ross x Ross ont été élevés sur parquet pendant 38 et 39 jours, respectivement. Les unités expérimentales étaient arrangées selon un dispositif factoriel en blocs complètement aléatoires avec cinq répétitions pour chacun des traitements. Les traitements correspondaient à la combinaison de deux niveaux de NPP (normal vs réduit de 0.1 %), deux niveaux de phytase exogène (0 vs 500 FTU / kg d'aliment) et deux programmes alimentaires différents (3 vs 4 phases pour les femelles et 4 vs 5 phases pour les mâles). / La teneur en NPP des aliments témoins étaient de 0.45, 0.42, 0.40 et 0.38 % pour les femelles et 0.45, 0.42, 0.40, 0.38 et 0.36 % pour les mâles. Le gain de poids vif (GMQ), la consommation alimentaire (CMQ), la conversion alimentaire (CA), le poids vif à l'âge d'abattage (PV), la mortalité des oiseaux et la teneur en P de la litière ont été mesurés. Les résultats ne montrent aucun effet significatif (P > .05) des différents traitements sur le PV, le GMQ, la CA et la mortalité des femelles. / Par contre, il y a une interaction significative (P < .001) entre le niveau de NPP, la phytase et le programme alimentaire pour la CMQ. Chez les mâles, il existe une interaction significative (P < .05) entre la phytase et le niveau de NPP dans la ration pour le PV à 39 jours, le GMQ et la CMQ. L'utilisation de l'aliment à faible teneur en NPP avec phytase ajoutée permet de réduire significativement (P < .001) les rejets de P2O5 de 34 à 37 % chez les femelles, et de 45 % à 51 % chez les mâles, selon le programme alimentaire appliqué.

Les cyanobactéries ou algues bleues vertes, responsables de l'eutrophisation des cours d'eau, demeurent problématiques dans les zones d’élevage intensif au Québec. Une des causes principales de leur développement est le lessivage et le ruissellement du phosphore (P) épandu, phénomène dont l'incidence est proportionnelle au pourcentage de P sous forme soluble dans les effluents. La limitation des rejets de P sous cette forme représente un enjeu majeur en termes de durabilité des systèmes d’élevage au Québec. Ceci est d’autant plus important considérant que d’importantes marges de sécurité sont toujours appliquées par l’utilisation d’ingrédients riches en P (ex. phosphate, phytase, drêches) au Québec. Le but de ce travail de maîtrise était d’évaluer la possibilité d’introduire des sels métalliques encapsulés dans l’alimentation des poulets pour insolubiliser le P non absorbé par l’animal et ainsi réduire le P soluble excrété et les problèmes environnementaux associés sans compromettre leurs performances. Une première expérience a permis d’évaluer l'impact de l'ajout de sulfate de fer (Fe) et d'aluminium (Al) micro-encapsulés dans l'alimentation des poulets de chair sur l'excrétion de P soluble et la rétention de P et de calcium (Ca). Il a ainsi été montré que l’ajout du Fe et d’Al encapsulés peut réduire l’excrétion de P soluble dans les fientes des poulets sans modifier les performances de croissance et la rétention des nutriments (P, Ca et Fe). Ceci dû principalement à la formation de complexes Fe/Al et PO4 3- insolubles après que le P ait traversé les principaux sites d'absorption. Dans une seconde expérience, le sulfate de Fe a été préféré à l’Al compte tenu du fait qu’il est déjà permis par l’Agence Canadienne d’Inspection des Aliments (ACIA). Cette expérience visait à évaluer la nécessité ou non de l’encapsulation en comparant la digestibilité des minéraux, la minéralisation osseuse, l’accumulation dans les tissus et la proportion de P soluble dans les litières à la fin de l’élevage. Les résultats ont révélé que l’ajout de sulfate de Fe encapsulé ou non dans le régime des poulets réduit les performances de croissance et le contenu minéral osseux, et ne permet pas d’insolubiliser le P dans la litière. Ceci dû en partie à l’action défavorable des concentrations élevées de Fe sur la minéralisation osseuse et le remodelage osseux, induisant une augmentation de l’excretion urinaire de P chez les oiseaux. Un résultat inattendu est que l’ajout de Fe est efficace pour améliorer la digestibilité du P total et du Ca chez les oiseaux par une hydrolyse accrue du P phytique. Ce travail de maitrise représentait une première étape permettant d’évaluer le potentiel de l’encapsulation pour relaguer les ingrédients actifs en aval des sites d’absorption et de mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent le devenir du P dans le tube digestif. Les connaissances générées dans ce travail de maitrise sont des pistes qui guideront les futures études vers le choix d’autres ingrédients actifs (sels de Ca, par exemple) plus prometteurs et plus stable aux conditions particulières qui règnent dans la portion distale tube digestif et dans la litière des volailles en élevage commercial. Mots clés : Phosphore soluble, Fe, Aluminium, poulet, micro-encapsulation / Cyanobacteria or blue-green algae, responsible for eutrophication in watercourses, remain problematic in intensive farming areas in Quebec. One of the main causes of their development is leaching and runoff of phosphorus (P) applied, a phenomenon whose incidence is proportional to the percentage of P in soluble form in the excreta. The limitation of P releases of this form represents a major challenge in terms of the sustainability of livestock systems in Quebec. This is even more important considering the large safety margin regarding the use of ingredients rich in P (e.g. phosphate, phytase, DDGS) at Quebec. The aim of this study was to evaluate the possibility to introduce encapsulated ingredients into the broiler diet to insolubilize the non-absorbed P in the intestine and thereby reduce the water-soluble P (WSP) excretion and related environmental problems, without compromising their performances. A first experiment evaluated the impact of the addition of iron (Fe) and aluminium (Al) sulfate encapsulated in broiler diets on water-soluble P (WSP) excretion and phosphorus (P) and calcium (Ca) retention. It has been shown that the addition of Fe and Al encapsulated decreased WSP excretion as expected and this, without modifying growth performances and P retention indicating that P is insolubilized after the main absorption sites. This is probably due to the formation of insoluble Fe / Al and PO4 3- complexes after the P has passed through the main absorption sites. In a second experiment, Fe sulphate was preferred to Al given that it is already allowed by the Canadian Food Inspection Agency (CFIA). The aim of this experiment was to evaluate whether it is necessary to encapsulate iron sulfate (Fe) in broilers diet to reduce WSP excreted in broiler litter. In addition to WSP, the apparent jejunal and ileal digestibility of minerals (Ca, Fe and P) and Fe accumulation in kidneys and liver as well as bone mineralization were also studied. The results revealed that addition of iron sulfate encapsulated or not in the diet of chickens reduces growth performance and does not insolubilize the P in the litter. This is partly due to the adverse effect of high Fe concentration on bone mineralization and bone remodeling, inducing an increase in urinary excretion of P, a form mainly soluble. An unexpected result is that the addition of Fe is effective to improve the digestibility of total P and Ca by an increase of hydrolysis of phytic P. This work was a first step to evaluate the potential of the encapsulation to target the active ingredients downstream of the absorption sites and better understand the mechanisms that govern the fate of P in the gastro-intestinal tract. The knowledge generated in these studies will guide future studies towards the choice of other active ingredients (calcium salts, for example) more promising and more stable to the particular conditions that prevailing in commercial poultry litter. Key Words: Water soluble phosphorus, broiler, iron sulfate, alum, micro-encapsulation.

Dans le contexte actuel de réduction obligatoire des rejets de phosphore (P) et de · raréfaction des sources inorganiques de ce nutriment, l'utilisation de phytases microbiennes pour mieux valoriser le phosphore d'origine végétale apparaît cruciale. Il devient de plus en plus important de gérer finement l'apport de P dans des aliments contenant de la phytase, en interaction avec les autres constituants de la ration, tel le calcium (Ca) qui peuvent affecter son utilisation digestive et métabolique. Le but du présent travail de thèse était donc de progresser dans la compréhension des mécanismes mis en oeuvre lors de l'utilisation de P alimentaire par les monogastriques. L'étude a été réalisée sur deux modèles animaux, le porc et le poulet, afin de profiter de leurs caractéristiques digestives et métaboliques distinctes. Une démarche originale basée sur la modélisation des flux de P et de Ca au niveau digestif, couplée à des approches de méta-analyses et d'expérimentations in vivo, a été utilisée. Les expérimentations in vivo ont permis 1) d'étudier l'effet de l'abaissement de l'apport calcique dans des aliments contenant les apports recommandés de P additionnés ou non de phytase microbienne et 2) de mettre en évidence que la réponse aux apports de P et Ca chez le poulet, et dans une moindre proportion chez le porc, changeait suivant leur statut minéral. Les méta-analyses réalisées chez les deux espèces ont permis de mettre, en évidence et de quantifier partiellement les interactions entre P, Ca et la phytase micro~ienne ainsi que de déterminer l'apport minimal deP permettant de maximiser les performances. Les modèles construits chez chacune de ces espèces permettent de simuler le devenir digestif de P et de Ca selon leur nature, selon la présence de phytases végétale et microbienne ainsi qu'en fonction du ratio dans lequel P et Ca sont apportés dans l'aliment. Ce travail a permis de mieux comprendre et de formaliser les interactions entre P, Ca et phytase exogène. Il a également permis de dégager des pistes pour concevoir des régimes à teneur réduite en P, essentiels à une réduction des rejets de P sans modifier leurs performances.

Les aliments sont l'élément majeur du coût de production du porc et du poulet. Au Québec, les matières premières les plus couramment utilisées sont le maïs et le tourteau de soya. La culture du maïs entre en compétition avec les aliments consommés par l'homme et il est sujet à l'offre et à la demande. Puisqu'il y a une demande variable, les prix sont volatils, ce qui peut affecter la compétitivité des productions animales. Le remplacement du maïs par des céréales locales serait bénéfique pour la durabilité de cette production. Cette étude vise à caractériser la valeur nutritionnelle de diverses céréales locales que sont le seigle (n = 3), le blé et le triticale d'automne ainsi que l'avoine nue, dans une perspective d'alternative au maïs dans l'alimentation des porcs et des poulets en croissance. Pour le premier essai, six porcs castrés (poids initial = 39,6 ± 1,8 kg) ont été aléatoirement attribués aux traitements dans un carré latin 6 x 6 avec six périodes et six traitements expérimentaux composés des différentes variétés de céréales complémentées en minéraux traces et vitamines. À la fin de chaque période de 7 jours, des échantillons de digesta iléaux et de fèces fraiches étaient collectés sur une période de 8 heures. Pour le deuxième essai, 36 cages de 7 poulets se sont vu attribuer les 6 mêmes traitements que les porcs de manière aléatoire en 6 blocs. Les échantillons de fientes ont été collectés entre le jour 20 et 23. Au jour 23, à la suite de l'abattage, des échantillons de digesta iléal et de contenu cæcal ont été collectés. La composition en énergie brute de l'avoine nue est plus élevée (4 252 vs 3 933 kcal/kg) que celle du maïs. La teneur en énergie digestible pour le porc et l'énergie métabolisable corrigée pour l'azote pour le poulet est également plus élevée pour l'avoine nue (3 937 vs 3 359 kcal/kg ; 3 265 vs 2 611 kcal/kg, P< 0,001) en comparaison aux autres variétés de céréales étudiées. Elles sont également plus élevées que celles du maïs (3 451 et 3 090 kcal/kg). L'avoine nue comporte une quantité de protéine digestible iléale apparente plus élevée que les autres ingrédients chez le porc (108,9 g/kg vs 65,9 g/kg, P< 0,001) et le poulet (108,4 g/kg vs 7,06 g/kg, P< 0,001). La quantité de protéine digestible iléale apparente est également plus élevée que celle du maïs qui s'élève à 53,4 g/kg chez le porc et à 6,24 g/kg chez le poulet. Les acides gras volatils issus des fermentations bénéfiques pour le microbiote étaient présents chez le porc en plus grande quantité pour le seigle hybride Brasetto (524 mM/kg vs 312 mM/kg, P< 0,001) en comparaison à l'avoine nue. Pour le poulet, la proportion d'acides gras volatils de type butyrate était plus importante pour l'avoine nue (17,0 % vs 7,05 %, P< 0,001) que pour l'ensemble des autres ingrédients. Les aspects de santé digestive du seigle chez le porc et de l'avoine nue chez le poulet méritent une attention particulière. Pour les céréaliers, une hausse de la commercialisation de ces céréales serait bénéfique.

Titre de l'écran-titre (visionné le 12 février 2024) / L'homéostasie du calcium (Ca) et du phosphore (P) est affectée par l'équilibre acido-basique systémique, par des mécanismes de régulation qui affectent les os et le système respiratoire. Le bilan électrolytique (BÉ) alimentaire, combiné à l'acidification de l'eau expose les oiseaux à l'acidose. Cette recherche visait à étudier l'impact de l'acidification et du type d'acidifiant : 1) aucun, 2) inorganique (INORGACID; acide phosphorique) et 3) organiques (ORGACID; mix) avec des niveaux de P et Ca normaux (NCaP) ou limitant (FaibleCaP; -15 % Ca et P) dans un dispositif en factoriel 3 x 2. Le niveau du BÉ était de 220 mÉq/kg MS. Un septième traitement alimentaire avait un niveau de BÉ faible 120 mÉq/kg MS avec l'INORGACID et des apports FaibleCaP. Les traitements expérimentaux ont été évalués sur les performances, le statut phosphocalcique et acido-basique et la minéralisation osseuse des poulets. Au total de 3710 poulets mâles âgés d'un jour (Ross 308) ont été distribuée au hasard dans les 7 traitements, avec 10 répétitions de 53 poussins par répétition pendant 3 phases de croissance (0-10, 11-21 et 22-28 jours). Les performances de croissance ont été déterminées par phase. La consommation d'eau a été mesurée quotidiennement par parquet. À la fin de chaque étape, un échantillon de sang de poulet à chair par cage (n = 60) a été prélevé avant l'abattage pour mesurer les paramètres systémiques à l'aide d'un analyseur de gaz dans le sang (i-STAT Alinity v, Abott) et d'un analyseur d'électrolyte, d'immunodosage et de gaz dans le sang (VETSCAN VS2, Abaxis) et DXA pour obtenir le contenu minéral osseux (CMO) et la masse grasse et maigre. Les résultats ont montré que pendant la phase de début et de croissance, les performances étaient réduites chez les poulets FaibleCaP-ORGACID, avec un gain quotidien moyen (GMQ; -5 %) et le poids corporel diminué (PV final -7%). Le Ca plasmatique (Acidifiant x CaP; P=0,016, 0,031, 0,07 respectivement au début). Ainsi que le PV final et l'indice de conversion (IC) au croissance (Acidifiant x CaP; P = 0,06, 0,07 respectivement). Le CMO diminuait dans le régime FaibleCaP pendant le début seulement lorsque les poulets avaient reçu l'INORGACID (Acidifiant x CaP; P=0,047). Une diminution du gain quotidien moyen (GMQ; -5 %), poids corporel (PV -7 %) et une tendance pour une diminution du Ca plasmatique a également été observée dans le régime FaibleCaP pendant le début, mais au contraire seulement quand les poulets ont reçu l'ORGACID (Acidifiant x CaP; P=0,016, 0,031, 0,07 respectivement). Pendant la phase de croissance, la CMO a également diminué ainsi que le P plasmatique dans le régime FaibleCaP (-15 % et -16 %; CaP, P<0,001). Pour la finition la réduction du CaP a eu un impact plus faible (-10 %) sur la CMO/PV avec INORGACID que l'ORGACID (-18 %) et aucune acidification (-28 %; Acidifiant x CaP; P=0,05). L'évolution de la CMO au fil du temps a montré que les oiseaux recevants de l'INORGACID n'avaient pas un CMO réduit lorsqu'ils recevaient un régime FaibleCaP (temps x CaP x acidifiant; P<0,001). Cela indique que l'apport en P sous forme d'acide inorganique est suffisant pour faire face à l'effet de réduction de Ca et P sur la minéralisation osseuse. Néanmoins, les acidifiants d'eau testés n'ont pas amélioré les performances de croissance. D'autres études sont nécessaires pour comprendre leurs effets et optimiser les pratiques d'acidification de l'eau. / Calcium (Ca) and phosphorus (P) homeostasis is affected by systemic acid-base balance, by regulatory mechanisms that affect the bones and respiratory system. Dietary electrolyte balance (DEB) combined with water acidification creates a bacteriostatic effect that exposes birds to acidosis. This research aimed to study the impact of acidification and the type of acidifier: 1) none, 2) inorganic (INORGACID; phosphoric acid) and 3) organic (ORGACID; mix) with normal P and Ca levels (NCaP) or limiting Ca and P (LowCaP; -15% Ca and P) in a 3 x 2 factorial device. The DEB level was 220 mEq/kg DM. A seventh treatment had a low level of DEB (120 mEq/kg DM) with INORGACID and LowCaP intakes on performance, phosphocalcic and acid-basic status and mineralization in broilers. A total of 3710 male day-old broilers (Ross 308) were randomly distributed to the 7 treatments, with 10 repetitions of 53 chicks per repetition during 3 growth phases (0-10, 11-21 and 22-28 days). Growth performance was determined at each phase. Water consumption was measured daily by cage. At the end of each step, one broiler blood sample per cage (n = 60) was taken before slaughter to measure systemic parameters with a blood gas analyzer (i-STAT Alinity v, Abott) and an electrolyte, immunoassay, and blood gas analyzer (VETSCAN VS2, Abaxis) and DXA scanning to obtain bone mineral content (BMC) and fat and lean mass. The results showed that during the start and growth phase, broilers are more sensitive to LowCaP level and ORGACID, mainly in average daily gain (ADG; -5%), body weight (BW -7%) and plasma Ca (Acidifier x CaP; P=0.016, 0.031, 0.07 respectively at start). As well as the BW and conversion index (CI) to growth (Acidifier x CaP; P = 0.06, 0.07 respectively). BMC decreased in the LowCaP diet during the start phase only when broilers received INORGACID (Acidifier x CaP; P=0.047). A decrease in average daily gain (ADG; -5%), body weight (BW -7%) and a trend for decreased plasma Ca was also observed in the LowCaP diet during the start phase, but only when broilers received ORGACID (Acidifier x CaP; P=0.016, 0.031, 0.07 respectively). During the growth phase, BMC also decreased as well as plasma P in the LowCaP regime (-15% and -16%; CaP, P<0.001). For finishing CaP reduction had a lower impact (- 10%) on BMC/BW with INORGACID than ORGACID (-18%) and no acidification (-28%; Acidifier x CaP; P=0.05). The evolution of BMC over time showed that birds receiving INORGACID did not have a reduced BMC when given a LowCaP regime (time x CaP x acidifying; P<0.001). This indicates that the intake of P as inorganic acid is sufficient to support the reducing effect of Ca and P on bone mineralization. However, the water acidifiers tested did not improve growth performance. Further studies are needed to understand their effects and optimize water acidification practices.